巨头竞逐、一度涨停！Chiplet究竟是什么？

最近Chiplet在业内大火，在股市上的表现也是集体走强。

Chiplet是摩尔定律的“救世主”，是国内弯道超车的关键。

业内已经有许多类似的观点，情况究竟如何？Chipet有什么奇特的魔法？

什么是Chiplet？

Chiplet，中文名叫“芯粒”，是一种先进封装的技术。

就是将复杂芯片拆解成一组具有单独功能的小芯片单元die（裸片），通过die-to-die将模块芯片和底层基础芯片封装组合在一起。

说得再形象一些，就是将不同工艺的模块化芯片，像拼接乐高积木一样用封装技术整合在一起。

Chiplet有何优势？

这种“芯片缝合术”究竟有什么好处呢？

众所周知，这几十年来半导体行业一直按照摩尔定律的规律发展，每发布新一代制程技术就要在上一代的基础上提升一倍晶体管密度。

有不少业内专家认为，MOSFET技术将在2030年之前的某个时候耗尽其缩小优势，晶体管密度也不可能再继续加大。

现如今先进工艺已经到了2nm、3nm，硅基芯片的晶体管密度已经逐渐接近极限，即使出现了FinFET、GAAFET等结构技术，但依然难以抵抗摩尔定律放缓的趋势。

而Chiplet就能够在一定程度延续摩尔定律的经济效益。

Chiplet（芯粒）具备巨大的优势：

把大芯片分割成更小的chiplet，可在改善良率的同时降低制造成本。

就芯片设计而言，模块化的设计思路可以提升芯片的研发速度，降低设计的复杂度和设计成本。

Chiplet还突破了SoC的设计极限，不再受多工艺的约束，通过算力可扩展的方式提升了芯片的性能。

这么看，业内称Chiplet为“摩尔定律‘拯救者’也并非没有道理。英特尔、AMD等巨头都纷纷入局Chiplet也就很容易理解了。

巨头趋之若鹜

Chiplet是Marvell在2015年提出的Mochi（ModularChip，模块化芯片）架构概念。这是芯粒最早的雏形。

而正式掀起这股浪潮的却是AMD。

2015年时，AMD表示希望通过推出“小芯片”来夺回英特尔主导的服务器芯片市场。到了2017年，AMD推出了其初代Epyc服务器处理器Naples，在单个封装中具有4个同类的CPU。2019年，AMD在第三代锐龙（Ryzen）处理器上复用了第二代霄龙（EPYC）处理器的IO Chiplet。

Chilet的概念逐渐成熟，受到各家巨头的青睐，并被业内寄予厚望。

今年年初，Intel联合AMD、Arm、高通、台积电、三星、日月光、谷歌云、Meta、微软等行业巨头，成立了Chiplet标准联盟，还正式推出通用Chiplet的标准规范“UCIe”。

2022年8月，UCIe联盟官网发布公告，宣布其董事会在十家创始会员之外，选举新增阿里巴巴、英伟达两家成员单位。

此前已有芯原、芯耀辉、芯和半导体、芯动科技、芯云凌、长芯存储、长电、超摩科技、奇异摩尔、牛芯半导体、OPPO等多家大陆企业先后宣布加入UCIe行业联盟。

利好哪些环节？

我们在设计、制造等产业环节都处于随时被“卡脖子”的状态，封测领域是目前情况最乐观的。我国占全球20%左右份额，位居全球第2。

长电科技、通富微电、华天科技都是国内发展势头强劲的封测企业，近些年在Sip封装、Aip封装、Fan-out工艺等方面正在加速布局。

最近，通富微电表示已经掌握Chiplet工艺技术，实现了5nm工艺能力认证，并且成为AMD在大陆唯一的封测合作伙伴。

Chiplet作为一种先进封测技术，必然会拉起对于先进封装的需求，对于封测类企业来说，未尝不是一个机遇。

Chiplet具有IP模块复用的特点，IP厂商在Chiplet技术下能够直接购买晶圆进行封装、测试，可以按模块选择性价比最高、最合适的工艺制程，同时研发上也可以减少重复支出，实现更好的成本控制和更快的产品上市时间。

还可以让IP公司从IP授权商升级为Chiplet供应商，从而给IP厂商带来很大的市场空间。

国内就有诸多IC企业着力发展Chiplet。以芯原为例，正致力于为客户提供更加完备的基于Chiplet的平台化芯片定制解决方案。

我们能否弯道超车？

部分业内人士认为“Chiplet对中国解决先进芯片技术瓶颈具有重要意义，是中国市场换道超车重要技术路径之一。”

清华大学教授魏少军曾提出“Chiplet处理器芯片是先进制造工艺的‘补充’，而不是替代品。”

“其目标还是在成本可控情况下的异质集成。”清华大学集成电路学院院长吴华强也表示，“Chiplet不是先进芯片制造的替代品，但它们可能有助于中国建立‘战略缓冲区’，提高本地的性能和计算能力，以制造用于数据中心服务器芯片。”

对于步伐缓慢摩尔定律来说，Chiplet或许是“救世主”。

对于我国的半导体产业来说，它是新机遇，却并非是“救世主”。

前路浩荡，仍需脚踏实地，万事尽可期。